专利名称：一种基于数据中心的主控交换板热备份系统及其方法
一种基于数据中心的主控交换板热备份系统及其方法技术领域
本发明属于数据通信设备技术领域，涉及一种主控交换板数据热备份系统，尤其涉及在光网络终端(OLT)设备上的一种基于数据中心的主控交换板热备份系统及其方法。
背景技术：
对于大型的OLT通信设备来说，系统的可靠性至关重要，一台大型的OLT通信设备一般都连接了大量的光网络单元(ONU)设备，往往关系到几万甚至几十万的终端用户，因此如何实现系统的高可靠性，当系统出现故障如何能够保证业务的正确运行，一直是通信设备领域OLT设备重点研究的一个问题。
目前，许多关键的电信设备在硬件上都设置有主备双机热备份的冗余机制。主备双机热备份是指相同的两个机器同时工作，一旦主机发生故障，系统应能够自动切换，将备机升为主机，以保证通信畅通。传统的分布式结构的通信软件一般分为主控板软件和接口板软件之分， 主控板上的软件版本属于控制软件，它负责处理用户的各种配置信息以及运行各自协议，例如运行0SPF/ISIS/BGP等路由协议来发现路由并下刷给各个接口板。而接口板上的软件版本属于转发软件，它们根据主控板的通知消息维护自己的转发表，并根据转发表对数据进行转发。一般主控板的软件数据上也执行主备双机热备份的倒换机制。一旦主控板软件发生死机时，备用板上的软件能够自动转变为主控板，系统可以继续正常运行。但是目前一般分布式系统的主控软件和转发软件并不在一块主控板上，因此转发软件部分往往没有实现热备份，一旦转发软件出现故障，单凭主控软件的热备份还是没能解决系统的可靠性问题。如何解决单纯主控热备份的不足，如何保证在转发软件出现故障的时候业务能正常运行，如何克服现有热备份系统的不足，已经成为当前通信领域迫切需要解决的重大技术难题。发明内容
针对上述技术缺陷，本发明提出一种基于数据中心的主控交换板热备份系统及其方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下一种基于数据中心的主控交换板热备份系统，包括主用主控交换板、备用主控交换板、 上下联业务板和外部控制系统，所述外部控制系统或所述上下联业务板与所述主用主控交换板可进行数据双向交换，所述备用主控交换板只能接受主用主控交换板或外部控制系统的单项数据下发。
进一步的，所述主用主控交换板、所述备用主控交换板和所述外部控制系统分别设有数据存储中心，所述数据存储中心通过CORBA接口对外连接。
进一步的，所述主用主控交换板、所述备用主控交换板设置故障检测电路，用于检测主用主控板的工作状态。
进一步的，所述主用主控交换板和备用主控交换板分别由系统管理模块、主控管理模块、转发业务管理模块、用户通信接口、告警和错误处理模块、主备倒换模块组成。
一种基于数据中心的主控交换板热备份方法，首先确定主用主控交换板和备用主控交换板，主用主控交换板首先检查主用主控交换板的数据存储中心的数据是否为空，如果为空或者数据存储中心的数据处于不可用状态，那么直接从外部控制系统的数据存储中心中取得最近的一份数据，不校验其内容直接将数据加载起来，如果主用主控板上的数据存储中心存有数据，那么将此数据的SN序列号和外部控制系统的数据存储中心的前5份数据进行比较，取SN相同或者最近的数据进行同步，同步的结果数据将是外部控制系统的数据存储中心的数据加上主用主控板的数据存储中心的数据,主用主控板将同步好的数据同步到备用主控交换板上。
进一步的，所述主用主控交换板上的数据存储中心分别和外部控制系统的数据存储中心和所述业务板进行数据的双向交换，所述备用主控交换板上的数据存储中心，只接受主用主控交换板和外部控制系统的数据存储中心的单向数据下发，最后 通过数据交互， 达到外部控制系统，主用主控交换板，备用主控交换板上的数据保持一致。
进一步的，所述主用主控交换板与备用主控交换板内各设置有一套故障检测电路，用于检测主用主控主控板的工作状态，其检测内容包括板内供电电源的电压、芯片自告警输出、单板状态自告警输出，同时实时监控控制软件和转发软件的软件运行状态，当某一符合倒换的条件被检测到的时候，主控倒换模块立刻根据告警错误处理模块提供的中断消息修改主用主控交换板的主备状态，备用主控交换板即刻启动替代主用主控，实现主用主控板与备用主控板的数据倒换。
本发明的有益效果在于第一，本发明不仅能实现一般主控软件系统的热备份还能实现转发软件的热备份，通过数据中心，真正做到了业务的无损切换。第二本发明主控交换板上不但有主控模块，也集成了上联业务的交换模块，大大增强了系统的集成。第三本系统的每一种重要功能模块都具有功能自告警输出功能，能够实时监控系统运行状况，为数据热备份提供实时判别依据，大大提高系统运行的可靠性。第四数据中心具有自我识别和自我备份功能，不用担心数据损坏，数据中心保存多份数据，分为当前配置和历史配置，通过主备机制保证数据的正确性。本发明广泛适用于通信设备技术领域中的各种数据热备份系统。
图I是本发明提出的数据存储中心结构概念图；图2是本发明提出的数据存储中心数据同步控制功能流程示意图；图3是本发明提出的主备数据热备份过程流程示意图；图4是本发明提出的主备倒换流程的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
本发明是一种对主控交换板软件中的数据通过数据中心的方式进行热备份的方法，该方法是在硬件设置有主用主控交换板和备用主控交换板、且该两板互为备份的正常运行条件下进行的，主控交换板硬件部分主要包括主控系统和交换系统，主控交换板上不但有主控软件，同时也运行了一部分转发软件，用来对接收到的PON数据进行上联转发，同时外部控制系统和每个板上都设置一个数据存储中心，用来处理和存储数据。
本发明的系统及其通信方法的具体实施方法如下结合图I所示，本发明设置数据存储中心。数据存储中心的实现主要是为了实现CLI/ 网管，网元/单板各个功能模块之间实现弱偶合性，并支持对指定数据进行持久化/同步等操作，数据存储中心通过对外提供CORBA接口，做到平台无关，操作系统无关，环境无关，数据存储中心中设置数据管理模块，用于管理当前交换的数据和历史备份数据，数据存储中心可以放在外部网管系统，或者用户管理系统，也可以放在主控交换板的FLASH上，从而能够适应网元软件不断出现的新需求，并减少由于网元规格变化或增加导致的代码修改量， 和更好的协调网管与网元间同步开发，保证数据的一致性和系统的可靠性。
结合图2所示，数据存储中心数据同步控制功能。外部控制系统，主用主控交换板，备用主控交换板分别有一个数据存储中心。数据存储中心统一使用CORBA接口，和具体环境和实现语言无关。外部控制系统的数据存储中心和主用主用主控交换板上的数据存储中心的数据进行双向交互，主用主控交换板上的数据存储中心分别和外部控制系统的数据存储中心和上下联业务板进行数据的双向交换，对于备用主控交换板上的数据存储中心， 只接受主用主控交换板和外部控制系统的数据存储中心的单向数据下发，只有被动接受数据的功能，没有主动发送数据的功能。最后通过这些数据交互，达到外部控制系统，主用主控交换板，备用主控交换板上数据存储中心的数据保持一致，从而可以进行系统热备份的无缝切换。
结合图3所示，主备数据热备份过程。系统启动之后，系统首先确定主用主控交换板和备用主控交换板，主用主控交换板首先检查本地数据存储中心的数据是否为空，如果为空或者数据存储中心的数据处于不可用状态，那么直接从外部控制系统的数据存储中心中取得最近的历史备份数据，不校验其中的内容直接将数据加载起来。如果主用主控交换板上的数据存储中心原来存有数据，那么将此数据的SN序列号和外部控制系统的数据存储中心的前5份数据进行比较，具体比较数据存储中心中数据的SN序列号和此数据的中SN 序列号，取SN序列号相同或者两个SN序列号之间差值最小的数据进行同步，在将外部控制系统的数据存储中心的数据同步到主用主控交换板上的过程中，将会对两个数据的具体内容进行字段间的一个一个的比较，同步的结果数据将是外部控制系统的数据存储中心的数据加上本地主用主控交换板的数据。这样就能最大限度的保证用户的配置在更换单板或者更换外部操作系统之后能最大限度的保留已有配置。然后将同步好的数据同步到备用主控交换板上。这样一次主控板的启动和数据同步就算完成。
结合图4所示，主备倒换流程，本发明的主用主控交换板与备用主控交换板的数据倒换。本发明主用主控交换板和备用主控交换板分别由系统管理模块、主控管理模块、转发业务管理模块、用户通信接口、告警和错误处理模块、主备倒换模块组成，各个模块之间由主控交换系统统一管理,通过消息的方式协调工作。本发明判别主控交换板的故障,主要是判别主用主控交换板的故障，故障的判断主要是由告警和错误处理模块来进行处理，分别判断是否有硬件故障，控制软件故障和转发软件故障，当发现其中一个有故障的时候立刻进行主备板的倒换，备用主控交换板会立刻启动并将备用标记修改为主用标记，使之成为主用主控交换板，替代原主控交换板的所有功能。因此，本发明在主用主控交换板与备用主控交换板内各设置有一套故障检测电路，用于检测主用主控板的工作状态，其检测内容包括板内供电电源的电压、芯片自告警输出、单板状态自告警输出等，同时结合软件的检测方法，实时监控控制软件和转发软件的软件运行状态，当某一符合倒换的条件被检测到的时候，主控倒换模块立刻根据告警错误处理模块提供的中断消息修改单板的主备状态，备用主控板即刻启动替代主用主控，实现主用主控板与备用主控板的数据倒换。
本发明在系统启动的时候，首先确定主用主控交换板，然后从外部控制系统的数据存储中心将原来配置的数据同步到主用主控交换板，等主用主控交换板上的数据和外部控制系统中的数据中心数据同步一致后，遂把自身数据批量备份到备用主控交换板。当批量备份结束后，进入实时备份状态。系统实时保证外部控制系统的数据存储中心，主用主控交换板上的数据中心和备用主控交换板上的数据中心三者的数据是一致的。系统处于实时备份状态时，如果主控板重新起动或者发现有错误，备用板就自动上升为主控板。这时新主控板进入数据平滑处理状态。保证业务的无损切换。本发明就是利用数据存储中心然后将需要备份的数据分阶段地备份到备用板，保持各个数据中心的数据一致，实现数据热备份的目的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围内。
权利要求
1.一种基于数据中心的主控交换板热备份系统，其特征在于，包括主用主控交换板、备用主控交换板、上下联业务板和外部控制系统，所述外部控制系统或所述上下联业务板与所述主用主控交换板可进行数据双向交换，所述备用主控交换板只能接受主用主控交换板或外部控制系统的单项数据下发。
2.根据权利要求I所述的一种基于数据中心的主控交换板热备份系统，其特征在于，所述主用主控交换板、所述备用主控交换板和所述外部控制系统分别设有数据存储中心，所述数据存储中心通过CORBA接口对外连接。
3.根据权利要求I所述的一种基于数据中心的主控交换板热备份系统，其特征在于，所述主用主控交换板、所述备用主控交换板设置故障检测电路，用于检测主用主控板的工作状态。
4.根据权利要求I所述的一种基于数据中心的主控交换板热备份系统，其特征在于，所述主用主控交换板和备用主控交换板分别由系统管理模块、主控管理模块、转发业务管理模块、用户通信接口、告警和错误处理模块、主备倒换模块组成。
5.一种基于数据中心的主控交换板热备份方法，其特征在于，首先确定主用主控交换板和备用主控交换板，主用主控交换板首先检查主用主控交换板的数据存储中心的数据是否为空，如果为空或者数据存储中心的数据处于不可用状态，那么直接从外部控制系统的数据存储中心中取得最近的一份数据，不校验其内容直接将数据加载起来，如果主用主控板上的数据存储中心存有数据，那么将此数据的SN序列号和外部控制系统的数据存储中心的前5份数据进行比较，取SN相同或者最近的数据进行同步，同步的结果数据将是外部控制系统的数据存储中心的数据加上主用主控板的数据存储中心的数据，主用主控板将同步好的数据同步到备用主控交换板上。
6.根据权利要求5所述的一种基于数据中心的主控交换板热备份方法,其特征在于，所述主用主控交换板上的数据存储中心分别和外部控制系统的数据存储中心和所述业务板进行数据的双向交换，所述备用主控交换板上的数据存储中心，只接受主用主控交换板和外部控制系统的数据存储中心的单向数据下发，最后通过数据交互，达到外部控制系统，主用主控交换板，备用主控交换板上的数据保持一致。
7.根据权利要求5所述的一种基于数据中心的主控交换板热备份方法,其特征在于，所述主用主控交换板与备用主控交换板内各设置有一套故障检测电路，用于检测主用主控主控板的工作状态，其检测内容包括板内供电电源的电压、芯片自告警输出、单板状态自告警输出，同时实时监控控制软件和转发软件的软件运行状态，当某一符合倒换的条件被检测到的时候，主控倒换模块立刻根据告警错误处理模块提供的中断消息修改主用主控交换板的主备状态，备用主控交换板即刻启动替代主用主控，实现主用主控板与备用主控板的数据倒换。
全文摘要
本发明公开了一种基于数据中心的主控交换板热备份系统，包括主用主控交换板、备用主控交换板、上下联业务板和外部控制系统，所述外部控制系统或所述上下联业务板与所述主用主控交换板可进行数据双向交换，所述备用主控交换板只能接受主用主控交换板或外部控制系统的单项数据下发，本系统的每一种重要功能模块都具有功能自告警输出功能，能够实时监控系统运行状况，为数据热备份提供实时判别依据，大大提高系统运行的可靠性。
文档编号H04B10/032GK102932052SQ20121033777
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日
发明者高志寅 申请人:浙江创亿光电设备有限公司